Τι είναι ένα αυτοκίνητο υδρογόνου και πώς λειτουργεί ένα FCEV;

Δεν είναι μυστικό ότι ο κόσμος προσανατολίζεται προς οχήματα μηδενικών εκπομπών στο εγγύς μέλλον. Παρόλο που τα ηλεκτρικά οχήματα έχουν κερδίσει δημοτικότητα την τελευταία δεκαετία ως εναλλακτική λύση στα βενζινοκίνητα οχήματα, τα αυτοκίνητα υδρογόνου δυσκολεύονται να καλύψουν τη διαφορά. Ωστόσο, τα οχήματα υδρογόνου παραμένουν μια εύλογη επιλογή, όπως και τα ηλεκτρικά οχήματα, για να αντικαταστήσουν τα βενζινοκίνητα οχήματα.

Είστε περίεργοι για την επιστήμη πίσω από τα αυτοκίνητα υδρογόνου; Συνέχισε να διαβάζεις.

Πώς λειτουργεί ένα αυτοκίνητο υδρογόνου;

Όταν πρόκειται για αυτοκίνητα υδρογόνου, θα μπορούσατε είτε να έχετε δύο διαφορετικές πηγές ενέργειας. μηχανή εσωτερικής καύσης υδρογόνου ή κυψέλες καυσίμου υδρογόνου. Ο κινητήρας εσωτερικής καύσης υδρογόνου έχει σχεδιαστεί παρόμοια με έναν βενζινοκινητήρα, με τη διαφορά ότι καίει υδρογόνο αντί για βενζίνη.

Από την άλλη πλευρά, μια κυψέλη καυσίμου υδρογόνου χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της χημικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια για την προώθηση του κινητήρα σας. Για να συμβεί αυτό, το αέριο υδρογόνο απελευθερώνεται από τη δεξαμενή του στην κυψέλη καυσίμου όπου αναμιγνύεται με οξυγόνο για να δημιουργήσει μια χημική αντίδραση που προκαλεί ηλεκτρόνια να παράγουν ηλεκτρισμό.

Τεχνικά, ένα αυτοκίνητο υδρογόνου θα μπορούσε να είναι ένα ηλεκτρικό όχημα, αλλά αντί να λειτουργεί με μπαταρίες, έχει σχεδιαστεί με σταθμούς παραγωγής ενέργειας κυψελών καυσίμου που παράγουν τη δική τους ηλεκτρική ενέργεια. γι' αυτό ονομάζονται ηλεκτρικά οχήματα κυψελών καυσίμου ή FCEV. Ομοίως, έχετε τη δυνατότητα να επιλέξετε ένα όχημα εσωτερικής καύσης υδρογόνου. αλλιώς γνωστό ως HICEV. Μάθε περισσότερα για πώς λειτουργούν τα ηλεκτρικά οχήματα αν δεν είστε εξοικειωμένοι.

Ποια είναι τα οφέλη των αυτοκινήτων με υδρογόνο;

Τα οχήματα υδρογόνου που βασίζονται σε κυψέλες καυσίμου ή εσωτερικής καύσης παράγουν υδρατμούς ως προϊόν καυσαερίων χωρίς ίχνη διοξειδίου του άνθρακα. Με άλλα λόγια, τα οχήματα υδρογόνου είναι φιλικά προς το περιβάλλον όπως και τα ηλεκτρικά οχήματα.

Πέρα από αυτό, ένα αυτοκίνητο υδρογόνου δεν χρειάζεται να φορτίζεται όπως ένα ηλεκτρικό όχημα με μπαταρία. μπορείτε να το ανεφοδιάζετε σε λιγότερο από πέντε λεπτά. Στην πραγματικότητα, τα περισσότερα αυτοκίνητα υδρογόνου μπορούν εύκολα να καλύψουν μια απόσταση έως και 300 μιλίων με μια γεμάτη δεξαμενή.

Δεδομένου ότι τα αυτοκίνητα υδρογόνου με κυψέλες καυσίμου παράγουν τη δική τους ηλεκτρική ενέργεια κατά την οδήγηση, δεν χρειάζονται μεγάλες μπαταρίες. Στις περισσότερες περιπτώσεις, μια μικρή μπαταρία 30 kW είναι υπεραρκετή για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας. Για να μην αναφέρουμε, τα περισσότερα οχήματα υδρογόνου με κυψέλες καυσίμου έχουν διάρκεια ζωής από 5.000 έως 10.000 ώρες. αυτό ισοδυναμεί με 150.000 έως 300.000 μίλια.

Φυσικά, εάν οδηγείτε ένα ηλεκτρικό όχημα κυψελών καυσίμου, ο κινητήρας θα είναι τόσο ήσυχος όσο ένα ποντίκι.

Γιατί τα αυτοκίνητα υδρογόνου δεν είναι ακόμη κυρίαρχα;

Σύμφωνα με το TWI Global, Τα αυτοκίνητα υδρογόνου είναι πιο ακριβά στην παραγωγή από τα ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία. Εξαιτίας αυτού, οι περισσότεροι κατασκευαστές αυτοκινήτων δεν είναι διατεθειμένοι να πάρουν το στοίχημα και να παράγουν αυτοκίνητα υδρογόνου σε μαζική κλίμακα.

Ακόμα κι αν μπορείτε να αντέξετε οικονομικά ένα αυτοκίνητο υδρογόνου, πού θα το ανεφοδιάζατε με καύσιμα; Απλώς δεν υπάρχει αρκετή υποδομή για την υποστήριξη οχημάτων υδρογόνου αυτή τη στιγμή. Σύμφωνα με το Κέντρο Δεδομένων Εναλλακτικών Καυσίμων (AFDC), 48 σταθμοί ανεφοδιασμού υδρογόνου είναι ανοιχτοί στο κοινό στις Ηνωμένες Πολιτείες. 47 από αυτούς τους σταθμούς ανεφοδιασμού βρίσκονται στην Καλιφόρνια. Εάν βρίσκεστε στον Καναδά, υπάρχουν μόνο επτά δημόσια προσβάσιμοι σταθμοί ανεφοδιασμού υδρογόνου (σύμφωνα με την GLP Autogas).

Υπάρχει επίσης το ζήτημα της ενεργειακής απόδοσης του υδρογόνου. Απαιτούνται πολλοί πόροι που συνήθως περιλαμβάνουν την καύση ορυκτών καυσίμων για την αξιοποίηση καθαρού αερίου υδρογόνου από μεθάνιο ή νερό.

Τι γίνεται όμως αν χρησιμοποιείτε ηλιακή ηλεκτρική ενέργεια για τη συλλογή υδρογόνου χωρίς ορυκτά καύσιμα; Ναι, μπορεί να γίνει, αλλά σύμφωνα με το α έρευνα που έγινε από το The Conversation, θα ήταν πιο ενεργειακά αποδοτικό εάν φορτίζετε απευθείας τα ηλεκτρικά ηλεκτρικά ηλεκτρικά με μπαταρία αντί να χρησιμοποιείτε ηλεκτρική ενέργεια για την παραγωγή αερίου υδρογόνου απλώς και μόνο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ξανά μέσω κυψελών καυσίμου.

Για το αέριο υδρογόνου που είναι διαθέσιμο στα πρατήρια καυσίμων, θα πληρώνατε περισσότερα για αυτό από τη βενζίνη ή την ηλεκτρική ενέργεια. εκτός κι αν υπάρχει παγκόσμια έλλειψη καυσίμων που έχει προκαλέσει την εκτίναξη της τιμής της βενζίνης. Στην πραγματικότητα, το υδρογόνο περιέχει περισσότερη ενέργεια ανά μονάδα όγκου από τη βενζίνη. Αυτό σημαίνει ότι πιθανότατα θα επισκέπτεστε έναν σταθμό ανεφοδιασμού υδρογόνου πιο συχνά.

Τελευταίο αλλά εξίσου σημαντικό, το αέριο υδρογόνο είναι εξαιρετικά πτητικό και εύφλεκτο, γεγονός που καθιστά δύσκολη την αποθήκευση. Για το λόγο αυτό, οι δεξαμενές αερίου υδρογόνου πρέπει να είναι σκληρές και να έχουν δοκιμαστεί σε ακραίες συνθήκες πριν από την έγκριση. Επίσης, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής υδρογόνου κατασκευάζονται συνήθως κοντά σε κέντρα ανεφοδιασμού, καθώς η μεταφορά σε μεγάλες αποστάσεις εγκυμονεί κινδύνους για την ασφάλεια.

Ποια αυτοκίνητα υδρογόνου είναι διαθέσιμα για τους καταναλωτές;

Σύμφωνα με το Motor1, μόνο 41.700 αυτοκίνητα υδρογόνου έχουν πουληθεί παγκοσμίως από το 2011. Τα μόνα αυτοκίνητα υδρογόνου που παράγονται αυτή τη στιγμή είναι τα Hyundai Nexo και Toyota Mirai. Άλλα αξιοσημείωτα οχήματα υδρογόνου που κατασκευάστηκαν αλλά διακόπηκαν περιλαμβάνουν τα Honda Clarity και Hyundai Tucson FCEV.

Το Hyundai Nexo είναι ένα ηλεκτρικό όχημα SUV κυψελών καυσίμου που λειτουργεί με υδρογόνο. έχει εμβέλεια από 354 μίλια έως 380 μίλια. Η τιμή εκκίνησης του στη Βόρεια Αμερική είναι περίπου 59.000 $ για την επένδυση Blue και περίπου 62.000 $ για την Limited επένδυση.

Παρόμοια με το Hyundai Nexo, το Toyota Mirai είναι ένα όχημα σεντάν κυψελών καυσίμου υδρογόνου μεσαίου μεγέθους. Σε γεμάτο ρεζερβουάρ, το Toyota Mirai έχει εκτιμώμενη αυτονομία μεταξύ 357 μιλίων (περιορισμένη επένδυση) έως 402 μιλίων (διακοσμητικό στοιχείο XLE). Η τιμή εκκίνησης του στη Βόρεια Αμερική είναι 49.500 $ για την επένδυση XLE και 66.000 $ για την επένδυση Limited.

Τόσο το Hyundai Nexo όσο και το Toyota Mirai είναι επιλέξιμα για το ομοσπονδιακό φορολογικό κίνητρο των 7.500 $ στις Ηνωμένες Πολιτείες. εάν αγοράσετε ένα αυτοκίνητο υδρογόνου στην Καλιφόρνια, λαμβάνετε πρόσθετη φορολογική έκπτωση 4.500 $.

Αξίζει επίσης να αναφέρουμε ότι τόσο το Toyota Mirai όσο και το Hyundai Nexo διαθέτουν επιλογή χρηματοδότησης μηδενικού επιτοκίου και δωρεάν αναπλήρωση καυσίμου σε οποιοδήποτε σταθμό υδρογόνου έως και 15.000 $. Δεν γίνεται καλύτερο από αυτό! Εναλλακτικά, μπορείτε να εξετάσετε επιλογές μπαταρίας-ηλεκτρικού οχήματος με μηδενικές εκπομπές ρύπων.

Θα μπορούσε το επόμενο αυτοκίνητό σας να λειτουργεί με υδρογόνο;

Για να λέμε την αλήθεια, έχουμε πολύ δρόμο να διανύσουμε μέχρι τα αυτοκίνητα υδρογόνου να γίνουν συνηθισμένο θέαμα στο δρόμο. Φυσικά, μέχρι να αρχίσουν να εμφανίζονται παντού οι σταθμοί ανεφοδιασμού υδρογόνου και η αξιοποίηση του υδρογόνου να γίνει οικονομικά βιώσιμη, οι περισσότεροι άνθρωποι θα είναι δύσπιστοι για τα αυτοκίνητα υδρογόνου.

Ωστόσο, μπορείτε ακόμα να αγοράσετε ένα αυτοκίνητο υδρογόνου αυτή τη στιγμή, αν θέλετε. Το πρόβλημα είναι ότι η εύρεση ενός σταθμού ανεφοδιασμού υδρογόνου θα μπορούσε να είναι μια δύσκολη πρόκληση.

4 πράγματα που πρέπει να λάβετε υπόψη πριν μεταβείτε σε ένα ηλεκτρικό όχημα

Διαβάστε Επόμενο

Σχετικά με τον Συγγραφέα